本发明专利技术公开了一种过渡金属催化(杂)芳基甲酸与三甲基环三氧硼烷脱羰偶联制备甲基(杂)芳烃的方法。该方法是在惰性气体氛围下，将(杂)芳基甲酸、三甲基环三氧硼烷、含钯催化剂、膦配体、酸酐添加剂、溶剂混合反应，得甲基(杂)芳烃产物。该方法以稳定且廉价易得的(杂)芳基甲酸作为原料合成甲基(杂)芳烃，可弥补传统过渡金属催化卤代(杂)芳烃与亲核性甲基化试剂的偶联反应中存在的不足，具有以下优点：(1)避免使用较昂贵且难制备的卤代(杂)芳烃，同时避免含卤废弃物的产生；(2)避免甲基格氏试剂、甲基硼酸等不稳定原料的使用，反应具有较好的官能团容忍性；(3)(杂)芳基甲酸原料与产物极性差别较大，易于通过柱层析分离。易于通过柱层析分离。
【技术实现步骤摘要】
一种过渡金属催化(杂)芳基甲酸与三甲基环三氧硼烷脱羰偶联制备甲基(杂)芳烃的方法
[0001]本专利技术涉及一种甲基(杂)芳烃的合成方法，特征是以(杂)芳基甲酸为亲电试剂，在过渡金属催化下与三甲基环三氧硼烷进行脱羰偶联，合成甲基(杂)芳烃，属于有机合成中的领域。
技术介绍
[0002]甲基是有机化合物中最基础，最广泛存在的一类非极性官能团，在化学反应中一般较为惰性。对于药物化学来说，特别是对许多生物活性分子而言，引入一个简单的甲基，会极大改变其溶解性、亲水性以及药物构象等，这也被人们称为“甲基化效应”。在目前最畅销的200种小分子药物里，有超过70％的分子中带有一个以上的甲基。同时，(杂)芳基上的甲基还可以衍生为其他官能团，如醛基、羧基、苄醇、苄卤等，因此甲基化反应在合成化学中也有着广泛的应用。
[0003]过渡金属钯或镍催化卤代(杂)芳烃与亲核性甲基化试剂的偶联反应是制备甲基(杂)芳烃最有效的方法之一，但具有以下缺点：(1)卤代(杂)芳烃需要通过较苛刻的反应条件制备，价格昂贵且易产生大量含卤废弃物；(2)亲核性甲基化试剂通常为甲基格氏试剂、甲基硼酸等高活性试剂，反应官能团容忍性较差；(3)卤代原料与甲基化产物极性相近，难以通过柱层析方法分离。
[0004](杂)芳基甲酸类化合物是无毒、廉价、易得且具有较好稳定性的化工原料。近年来，通过将(杂)芳基甲酸预活化为酸酐、酰胺、酯类、酰氯以及酰氟等(杂)芳酰基化合物后，以过渡金属(钯、镍、铑等)催化的方法可以实现(杂)芳基甲酸与不同亲核试剂的脱羰交叉偶联反应，完成C
–
C、C
–
O、C
–
N、C
–
S等化学键的构筑。
技术实现思路
[0005]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是在于提供一种以(杂)芳基甲酸为亲电试剂，在过渡金属催化下与温和型亲核甲基化试剂发生脱羰偶联，简洁高效地合成甲基(杂)芳烃的方法，以稳定且廉价易得的(杂)芳基甲酸作为亲电试剂合成甲基(杂)芳烃可弥补传统过渡金属催化甲基化反应存在的不足。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种甲基(杂)芳烃的合成方法，该方法是在惰性气体氛围下，将Ar
–
COOH、三甲基环三氧硼烷、含钯催化剂、膦配体、酸酐添加剂、溶剂混合反应，得Ar
–
CH3；其中，所述Ar为芳基或杂芳基，所述芳基或杂芳基任选地被一个或更多个如下取代基取代：烷基、芳基、酰基、硝基、醛基、氰基、三氟甲基、甲氧基、磺酰基、磺胺基、酯基、胺基。“任选地被一个或更多个如下取代基取代”是指可以被一个或更多个指定的取代基取代，也可以为非取代。
[0007]可选地，所述芳基选自苯、萘、菲、蒽、芘，所述杂芳基选自喹啉、吡啶、苯并噻吩、苯并呋喃、吲哚、噻唑、咪唑、噁唑。
[0008]在本专利技术的具体实施方式中，所述芳基选自苯、萘，所述杂芳基选自苯并呋喃、喹啉、噻唑。
[0009]可选地，所述芳基或杂芳基任选地被1
‑
2个如下取代基取代：苯基、酰基、硝基、氰基、磺胺基、
[0010]进一步地，在本专利技术的一个具体实施方式中，所述磺胺基为
[0011]具体地，在本专利技术中，所述Ar
–
COOH选自如下结构：
[0012][0013]上述合成方法中，含钯催化剂是以下钯(II)化合物之一：二氯化钯(PdCl2)、醋酸钯(Pd(OAc)2)、三氟乙酸钯(Pd(TFA)2)、二(乙酰丙酮)钯(Pd(acac)2)、三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd2(dba)3)。
[0014]上述合成方法中，膦配体是以下膦化合物之一：双(2
‑
二苯基膦苯基)醚(DPEPhos)、1,2
‑
双(二苯基膦)乙烷(dppe)、1,1
’‑
双(二苯基膦)二茂铁(dppf)、1,4
‑
双(二苯基膦)丁烷(dppb)、4,5
‑
双(二苯基膦)
‑
9,9
’‑
二甲基氧杂蒽(XantPhos)。
[0015]上述合成方法中，酸酐添加剂是以下酸酐化合物之一：包括苯甲酸酐(benzoic anhydride)、乙酸酐(Ac2O)、三氟乙酸酐(TFAA)、二碳酸二叔丁酯(Boc2O)、三甲基乙酸酐(Piv2O)。
[0016]上述合成方法中，溶剂是以下溶剂之一：THF、1,4
‑
二氧六环、三氟甲苯、正己烷、甲苯。
[0017]上述合成方法中，含钯催化剂相对Ar
–
COOH的摩尔添加量为2.5％～10％，膦配体相对Ar
–
COOH的摩尔添加量为7.5％～30％，酸酐添加剂相对Ar
–
COOH的摩尔添加量为100％～300％。
[0018]在本专利技术的一些具体实施方式中，所述含钯催化剂相对Ar
–
COOH的摩尔添加量为5％；所述膦配体相对Ar
–
COOH的摩尔添加量为15％；所述酸酐添加剂相对Ar
–
COOH的摩尔添加量为150％。
[0019]上述合成方法中，Ar
–
COOH与三甲基环三氧硼烷的摩尔比为1:1～1:2。
[0020]上述合成方法中，脱羰偶联反应的温度为120～170℃。
[0021]上述合成方法中，脱羰偶联反应的时间为6～36小时。
[0022]上述合成方法中，反应结束后萃取溶剂为正己烷、二氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯中的一种。
[0023]本专利技术所提供的合成方法为过渡金属催化(杂)芳基甲酸与三甲基环三氧硼烷脱羰偶联制备甲基(杂)芳烃，开发了一条新的甲基(杂)芳烃制备路线，其优点在于：(1)以稳定且廉价易得的(杂)芳基甲酸作为亲电试剂，避免了较为昂贵且难以制备的卤代芳烃的使用，同时避免了含卤废弃物的产生；(2)选取较为廉价稳定的三甲基环三氧硼烷作为亲核甲基化试剂，避免了甲基格氏试剂、甲基硼酸等不稳定原料的使用，反应具有较好的官能团容忍性；(3)(杂)芳基甲酸原料与产物极性差别较大，易于通过柱层析分离。
附图说明
[0024]图1所示为本专利技术提供的(杂)芳基甲酸与三甲基环三氧硼烷脱羰偶联制备甲基(杂)芳烃的合成路径图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的上述特征、优点和目的更加简明易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了许多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0026]实施例1
[0027]目标产物结构式如下：
[0028][0029]室温下，在装有磁力搅拌子的50mL反应管中加入0.2mmol的2
‑
萘甲酸、0.01mmol的P本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制备甲基芳烃或甲基杂芳烃的方法，其特征在于：在惰性气体氛围下，将Ar
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COOH、三甲基环三氧硼烷、含钯催化剂、膦配体、酸酐添加剂、溶剂混合反应，得Ar
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CH3；其中，所述Ar为芳基或杂芳基，所述芳基或杂芳基任选地被一个或更多个如下取代基取代：烷基、芳基、酰基、硝基、醛基、氰基、三氟甲基、甲氧基、磺酰基、磺胺基、酯基、胺基；所述含钯催化剂选自二氯化钯、醋酸钯、三氟乙酸钯、二(乙酰丙酮)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯中至少一种；所述膦配体选自双(2
‑
二苯基膦苯基)醚、1,2
‑
双(二苯基膦)乙烷、1,1
’‑
双(二苯基膦)二茂铁、1,4
‑
双(二苯基膦)丁烷、4,5
‑
双(二苯基膦)
‑
9,9
’‑
二甲基氧杂蒽中至少一种；所述酸酐添加剂选自苯甲酸酐、乙酸酐、三氟乙酸酐、二碳酸二叔丁酯、三甲基乙酸酐中至少一种；反应的温度为80～170℃，时间为6～36小时。2.根据权利要求1所述制备甲基芳烃或甲基杂芳烃的方法，其特征在于：所述芳基选自苯、萘、菲、蒽、芘，所述杂芳基选自喹啉、吡啶、苯并噻吩、苯并呋喃、吲哚、噻唑、咪唑、噁唑。3.根据权利要求1或2所述制备甲基芳烃或甲基杂芳烃的方法，其特征在于：所述Ar中的芳基或杂芳基任选地被...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯博雅，陈雨，冯煦，管福琴，张国栋，
申请(专利权)人：江苏省中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：
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